CN109054702A - 一种生产热熔压敏胶的一体化装置及一体化生产方法 - Google Patents

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CN109054702A CN201810804057.5A CN201810804057A CN109054702A CN 109054702 A CN109054702 A CN 109054702A CN 201810804057 A CN201810804057 A CN 201810804057A CN 109054702 A CN109054702 A CN 109054702A
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崔志勇
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Abstract

本发明公开了一种生产热熔压敏胶的一体化装置,包括预处理装置、反应装置、掺混罐、配制釜、脱挥装置和冷却装置;本发明公开的生产热熔压敏胶的一体化装置,将制备胶液和制备压敏胶的装置组合到一起。本发明同时还提供了一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,是利用上述一体化装置,能够省略水析法凝聚过程、弹性体挤压脱水、制粒、干燥以及颗粒熔融的过程,从而可以实现节省能耗、加快生产效率的技术效果。

Description

一种生产热熔压敏胶的一体化装置及一体化生产方法
技术领域
本发明涉及高分子聚合及热熔压敏胶生产技术领域,更具体的说是涉及一种生产热熔压敏胶的一体化装置及一体化生产方法。
背景技术
目前,热熔胶压敏胶主要由合成橡胶和树脂及橡胶油等混合加热而成,主要用于卫材、防水卷材、各类封箱、封盒、纸品包装、饮料瓶标签、封口铝箔、软包装及其它包装用环保纸板等,适应各类材质,具有环保无溶剂的优点。苯乙烯类热塑性弹性体主要包括:苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS) 和氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)均可以作为生产热熔压敏胶的主要原材料。
但是,现有技术中利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的过程存在显著的缺陷:一方面,现有的生产装置均为独立的生产装置,需要先经过反应、冷却制备得到苯乙烯类热塑性弹性体,再将苯乙烯类热塑性弹性体重新进行熔融、混合制备成热熔压敏胶,造成能耗增加;另一方面,生产过程中的溶剂脱除主要采用水析凝聚法,进一步造成能耗增加,且溶剂脱出后还需要进一步的精制、脱除杂质,会造成能耗成本增加。
因此,提供一种直接生产热熔压敏胶的一体化装置及方法,以解决现有技术中利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶存在的能耗高、建设成本高等问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种生产热熔压敏胶的一体化装置及一体化生产方法,将苯乙烯类热塑性弹性体的生产与热熔压敏胶的生产融为一体,既节约了能耗、降低了设备投资,又能提高产品质量,所生产的热熔压敏胶产品透明性更好、各项产品性能更加优异。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种生产热熔压敏胶的一体化装置,其特征在于,包括预处理装置、反应装置、掺混罐、配制釜、脱挥装置、冷却装置和包装装置;
所述预处理装置包括苯乙烯预处理装置、异戊二烯预处理装置和丁二烯预处理装置,所述苯乙烯预处理装置下游连通所述反应装置,所述异戊二烯预处理装置下游连通所述反应装置,所述丁二烯预处理装置下游连通所述反应装置;
所述反应装置下游连通所述掺混罐;
所述掺混罐下游连通所述配制釜;
所述配制釜下游连通所述脱挥装置;
所述脱挥装置下游连通所述冷却装置;
所述冷却装置下游连通所述包装装置。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明提供的生产热熔压敏胶的一体化装置能够实现生产苯乙烯类热塑性弹性胶液以及由胶液混合后加入改性剂制备得到热熔压敏胶的过程;将制备胶液和制备压敏胶的装置组合到一起,能够省略水析法凝聚过程、弹性体挤压脱水、制粒、干燥以及颗粒熔融的过程,从而可以实现节省能耗、加快生产效率的技术效果。
优选的,所述苯乙烯预处理装置包括湿苯乙烯储罐、苯乙烯精制装置、干苯乙烯缓冲罐和苯乙烯残液罐;所述湿苯乙烯储罐下游连通所述苯乙烯精制装置;所述苯乙烯精制装置对湿苯乙烯进行精制,制备得到的干苯乙烯通过管路输送至所述干苯乙烯缓冲罐,同时产生的苯乙烯残液通过管路输送至所述苯乙烯残液罐。
优选的,所述苯乙烯精制装置包括苯乙烯精馏塔、第一干燥塔和第二干燥塔;
所述苯乙烯精馏塔设有粗苯乙烯入口、苯乙烯精馏塔出口、苯乙烯塔冷凝器、苯乙烯塔再沸器和苯乙烯残液泵;所述粗苯乙烯入口设置于所述苯乙烯精馏塔的侧壁;所述苯乙烯精馏塔出口设置于所述苯乙烯精馏塔的侧壁,所述苯乙烯精馏塔出口通过干苯乙烯泵和管路与所述第一干燥塔连通;所述苯乙烯塔冷凝器设置于所述苯乙烯精馏塔的顶端,所述苯乙烯塔冷凝器入口与所述苯乙烯精馏塔的顶面连通,所述苯乙烯塔冷凝器出口通过管路与所述苯乙烯残液罐连通,所述苯乙烯塔冷凝器的出口与所述苯乙烯精馏塔的侧面连通;所述苯乙烯塔再沸器设置于所述苯乙烯精馏塔的底端,所述苯乙烯塔再沸器的入口通过苯乙烯塔釜液泵与所述苯乙烯精馏塔底面连通,所述苯乙烯塔再沸器的出口与所述苯乙烯精馏塔侧面连通;所述苯乙烯残液泵一端与所述苯乙烯精馏塔连通,另一端与所述苯乙烯残液罐的底面连通;
所述第一干燥塔底端设置第一干燥塔入口,所述第一干燥塔入口通过所述干苯乙烯泵和管路与所述苯乙烯精馏塔出口连通;所述第一干燥塔顶端设置第一干燥塔出口,所述第一干燥塔出口与所述第二干燥塔连通;
所述第二干燥塔底端设置第二干燥塔入口,所述第二干燥塔入口与所述第一干燥塔出口连通;所述第二干燥塔顶端设置第二干燥塔出口,所述第二干燥塔出口与所述干苯乙烯缓冲罐连通。
优选的,所述异戊二烯预处理装置包括湿异戊二烯储罐、异戊二烯精制装置、干异戊二烯缓冲罐和异戊二烯残液罐;所述湿异戊二烯储罐下游连通所述异戊二烯精制塔;所述异戊二烯精制装置对湿异戊二烯进行精制,制备得到的干异戊二烯通过管路输送至所述干异戊二烯缓冲罐,同时产生的异戊二烯残液通过管路输送至所述异戊二烯残液罐。
优选的,所述异戊二烯精制装置包括异戊二烯脱轻塔和异戊二烯精制塔;
所述异戊二烯脱轻塔设有粗异戊二烯入口、异戊二烯脱轻塔冷凝器和异戊二烯脱轻塔再沸器和异戊二烯脱轻塔釜液泵;所述粗异戊二烯入口设置于所述异戊二烯脱轻塔的侧壁,所述粗异戊二烯入口与所述湿异戊二烯储罐连通;所述异戊二烯脱轻塔冷凝器设置于所述异戊二烯脱轻塔顶端,所述异戊二烯脱轻塔冷凝器的入口与所述异戊二烯脱轻塔的顶面连通,所述异戊二烯脱轻塔冷凝器的出口与所述异戊二烯残液罐连通,所述异戊二烯脱轻塔冷凝器的出口与所述异戊二烯脱轻塔的侧面连通;所述异戊二烯脱轻塔再沸器设置于所述异戊二烯脱轻塔底端,所述异戊二烯脱轻塔再沸器的入口与所述异戊二烯脱轻塔底面连通,所述异戊二烯脱轻塔再沸器的出口与所述异戊二烯脱轻塔侧面连通;通过所述异戊二烯脱轻塔釜液泵和管路将所述异戊二烯脱轻塔的底面与所述异戊二烯精制塔连通;
所述异戊二烯精制塔设有异戊二烯精制塔入口、异戊二烯精制塔冷凝器和异戊二烯精制塔再沸器和异戊二烯精制塔釜液泵;所述异戊二烯精制塔入口设置于所述异戊二烯精制塔的侧壁,所述异戊二烯精制塔入口与所述异戊二烯脱轻塔釜液泵连通;所述异戊二烯精制塔冷凝器设置于所述异戊二烯精制塔顶端,所述异戊二烯精制塔冷凝器的入口与所述异戊二烯精制塔的顶面连通,所述异戊二烯精制塔冷凝器的出口与所述异戊二烯残液罐连通,且所述异戊二烯精制塔冷凝器的出口与所述异戊二烯精制塔的侧面连通;所述异戊二烯精制塔再沸器设置于所述异戊二烯精制塔底端,所述异戊二烯精制塔再沸器的入口与所述异戊二烯精制塔底面连通,所述异戊二烯精制塔再沸器的出口与所述戊二烯精制塔侧面连通;所述异戊二烯精制塔釜液泵将所述异戊二烯精制塔的底面与所述干异戊二烯储罐连通。
优选的,所述丁二烯预处理装置包括粗丁二烯储罐、丁二烯精制装置、精丁二烯缓冲罐和丁二烯残液罐;所述粗丁二烯储罐下游连通所述丁二烯精制装置;所述丁二烯精制装置对粗丁二烯进行精制,制备得到的精丁二烯通过管路输送至所述精丁二烯缓冲罐,同时产生的丁二烯残液通过管路输送至所述丁二烯残液罐。
优选的,所述丁二烯精制装置包括丁二烯水洗塔、丁二烯脱轻塔和丁二烯脱重塔;
所述丁二烯水洗塔设有软化水入口、粗丁二烯入口、污水出口和水洗塔出口;所述软化水入口设置于所述丁二烯水洗塔顶部的侧壁,所述软化水入口用于通入软化水;所述粗丁二烯入口设置于所述丁二烯水洗塔底部的侧壁,所述粗丁二烯入口通过管路与所述粗丁二烯储罐连通;所述污水出口设置于所述丁二烯水洗塔的底面;所述水洗塔出口设置于所述丁二烯水洗塔的顶面,所述水洗塔出口通过管路与所述丁二烯脱轻塔连通;
所述丁二烯脱轻塔设有丁二烯脱轻塔冷凝器、丁二烯脱轻塔再沸器和丁二烯脱轻塔釜液泵;所述丁二烯脱轻塔冷凝器设置于所述丁二烯脱轻塔顶端,所述丁二烯脱轻塔冷凝器的入口与所述丁二烯脱轻塔顶面连通,所述丁二烯脱轻塔冷凝器出口分别与所述丁二烯脱轻塔的侧面和所述丁二烯残液罐连通;所述丁二烯脱轻塔再沸器设置于所述丁二烯脱轻塔的底端,所述丁二烯脱轻塔再沸器入口与所述丁二烯脱轻塔底面连通,所述丁二烯脱轻塔再沸器出口与所述丁二烯脱轻塔侧面连通;通过所述丁二烯脱轻塔釜液泵和管路将所述丁二烯脱轻塔底面与所述丁二烯脱重塔连通;
所述丁二烯脱重塔设有丁二烯脱重塔冷凝器、丁二烯脱重塔再沸器和丁二烯脱重塔釜液泵;所述丁二烯脱重塔冷凝器设置于所述丁二烯脱重塔顶端,所述丁二烯脱重塔冷凝器的入口与所述丁二烯脱重塔顶面连通,所述丁二烯脱重塔冷凝器出口分别与所述丁二烯脱重塔的侧面和所述精丁二烯缓冲罐连通;所述丁二烯脱重塔再沸器设置于所述丁二烯脱重塔的底端,所述丁二烯脱重塔再沸器的入口与所述丁二烯脱重塔底面连通,所述丁二烯脱重塔再沸器的出口与所述丁二烯脱重塔侧面连通;所述丁二烯脱重塔釜液泵一端与所述丁二烯脱重塔底面连通,另一端与所述精丁二烯缓冲罐连通。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明包括苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置,可以根据不同的生产需要对苯乙烯、丁二烯或异戊二烯进行预处理,从而可以满足生产过程的需要,将苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置分别与反应装置连通,可以实现连续化生产,符合实际生产需要。
优选的,所述反应装置包括聚合釜,所述聚合釜分别与所述苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置通过管路连接,所述聚合釜下游连通所述掺混罐。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的反应装置仅包括聚合釜,在聚合釜以苯乙烯和丁二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或以苯乙烯和异戊二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,制备得到的产物都属于苯乙烯类热塑性弹性体,可以作为热熔压敏胶的原料。
优选的,所述反应装置包括聚合釜和加氢釜;
所述聚合釜分别与所述苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置通过管路连接,所述聚合釜下游连通所述加氢釜;
所述加氢釜下游连通所述掺混罐。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的反应装置包括聚合釜和加氢釜,在聚合釜加入苯乙烯和丁二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯- 丁二烯嵌段共聚物,再通入加氢釜进行加氢反应制备得到氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物;或者在聚合釜加入苯乙烯和异戊二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,再通入加氢釜进行加氢反应制备得到氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。制备得到的产物都属于苯乙烯类热塑性弹性体,可以作为热熔压敏胶的原料直接进行熔融状态下的混合。
优选的,所述聚合釜包括反应器、溶剂预热器和聚合釜出料泵;
所述反应器外部包设有第一夹套,所述反应器内部设有第一内冷管和第一多层搅拌器,所述第一多层搅拌器与所述反应器同轴设置,所述第一多层搅拌器设置于所述第一内冷管的底面;所述反应器顶面设有调节剂入料口、活化剂入料口、终止剂入料口、引发剂入口、干溶剂入料口和干苯乙烯入料口,所述干苯乙烯入料口与所述干苯乙烯缓冲罐连通;所述反应器侧面设置偶合剂入料口,所述反应器的侧面设置反应单体入口,所述反应单体入口与所述精丁二烯缓冲罐或所述干异戊二烯缓冲罐连通,所述反应器底面设置聚合釜出料口;
所述溶剂预热器用于对干溶剂进行预热处理,所述溶剂预热器入口通入干溶剂,所述溶剂预热器出口与所述干溶剂入料口连通;
所述聚合釜出料泵一端连通所述聚合釜出料口,另一端连通所述掺混罐。
优选的,所述聚合釜包括反应器、溶剂预热器和聚合釜出料泵;
所述反应器外部包设有第一夹套,所述反应器内部设有第一内冷管和第一多层搅拌器,所述第一多层搅拌器与所述反应器同轴设置,所述第一多层搅拌器设置于所述第一内冷管的底面;所述反应器顶面设有调节剂入料口、活化剂入料口、终止剂入料口、引发剂入口、干溶剂入料口和干苯乙烯入料口,所述干苯乙烯入料口与所述干苯乙烯缓冲罐连通;所述反应器侧面设置偶合剂入料口,所述反应器的侧面设置反应单体入口,所述反应单体入口与所述精丁二烯缓冲罐或所述干异戊二烯缓冲罐连通,所述反应器底面设置聚合釜出料口;
所述溶剂预热器用于对干溶剂进行预热处理,所述溶剂预热器入口通入干溶剂,所述溶剂预热器出口与所述干溶剂入料口连通;
所述聚合釜出料泵一端连通所述聚合釜出料口,另一端连通所述加氢釜;
所述加氢釜外部包设有第二夹套,所述加氢釜内部设有第二内冷管和第二多层搅拌器,所述第二多层搅拌器与所述加氢釜同轴设置,所述第二多层搅拌器设置于所述内冷管的底面;所述加氢釜顶面设置加氢催化剂入料口、聚合物原料入料口和废气出口,所述聚合物原料入料口与所述聚合釜出料泵连通;所述加氢釜侧面设置氢气入口;所述加氢釜底面设置加氢釜出料口,所述加氢釜出料口与所述掺混罐通过管路连通。
优选的,所述掺混罐包括一个或多个带搅拌的混合罐、掺混罐出料泵和掺混罐过滤器;所述掺混罐通过管路并联连接,所述混合罐内部同轴设置掺混罐搅拌装置,所述混合罐的侧面设置掺混罐入料口,所述掺混罐入料口与所述聚合釜出料口或所述加氢釜出料口连通,所述混合罐的侧面设置掺混罐出料口,所述掺混罐出料口与所述掺混罐出料泵通过管路连通;所述掺混罐出料泵下游连通所述掺混罐过滤器;所述掺混罐过滤器下游连通所述配制釜。
优选的,所述配制釜内部同轴设置配制釜搅拌装置;所述配制釜顶面设置添加剂入口和配制釜入料口,所述配制釜入料口通过管路与所述掺混罐过滤器连通;所述配制釜底面设置配制釜出料口,所述配制釜出料口与配制釜出料泵通过管路连接,所述配制釜出料泵与配制釜过滤器通过管路连接,所述配制釜过滤器与所述脱挥装置连通。
优选的,所述脱挥装置包括釜式脱挥装置、单螺杆脱挥装置、双螺杆脱挥装置或薄膜闪蒸脱挥装置。
优选的,所述双螺杆脱挥装置包括双螺杆预热器、双螺杆浓缩器、双螺杆脱挥机、第一冷凝器和第二冷凝器,所述双螺杆预热器与所述配制釜过滤器通过管路连接,所述双螺杆预热器下游连通所述双螺杆浓缩器;所述双螺杆浓缩器与所述第一冷凝器连通使产生的气相溶剂通过所述第一冷凝器得到湿溶剂,所述双螺杆浓缩器下游连通所述双螺杆脱挥机;所述双螺杆脱挥机与所述第二冷凝器连通使产生的气相溶剂通过所述第二冷凝器得到湿溶剂,所述双螺杆脱挥机下游连通所述冷却装置。
优选的,还包括湿溶剂预处理装置,所述湿溶剂预处理装置包括湿溶剂储罐、溶剂精制装置、干溶剂储罐和溶剂残液罐;所述湿溶剂储罐用于储存湿溶剂,所述湿溶剂储罐与分别与所述第一冷凝器和所述第二冷凝器连通,所述湿溶剂储罐下游连通所述溶剂精制装置;所述溶剂精制装置对湿溶剂进行精制,产生的干溶剂通过管道输送至所述干溶剂储罐,产生的溶剂残液通过管道输送至所述溶剂残液罐;所述干溶剂储罐下游连通所述溶剂预热器。
本发明还提供了一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,采用如上所述的一种生产热熔压敏胶的一体化装置,具体包括如下步骤:
(1)原料预处理:
对生产过程需要的苯乙烯、异戊二烯、丁二烯进行预处理,脱除其中水分和杂质;
(2)反应工序:
利用反应原料,采用阴离子聚合反应工艺、加氢反应工艺制备得到SIS、 SBS、SEPS或SEBS胶液;
(3)掺混工序:
将步骤(2)制备得到的苯乙烯类热塑性弹性胶液投入掺混罐混合,得到掺混后的胶液;
(4)配制工序:
将上述掺混后的胶液与增粘剂、增塑剂及抗氧剂混合,制备得到含有溶剂的热熔压敏胶;
(5)脱挥工序:
将上述制备得到的含有溶剂的热熔压敏胶脱挥装置进行脱挥处理,脱除的溶剂返回反应工序、循环使用,制备得到不含溶剂的热熔压敏胶;
(6)后处理工序:
对上述制备得到的不含溶剂的热熔压敏胶进行出料、冷却、包装制备得到最终的热熔压敏胶。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明提供的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法是利用一种生产热熔压敏胶的一体化装置进行生产,将苯乙烯类热塑性弹性体的制备过程与热熔压敏胶的制备过程整体结合,简化制备流程,直接将制备得到的苯乙烯类热塑性弹性体胶液用于压敏胶的制备过程,省略了冷却、制粒、再熔融的过程,节省能耗和成本。
优选的,所述步骤(1)中依次使用苯乙烯精制塔、第一干燥塔和第二干燥塔对湿苯乙烯进行预处理,预处理过程设置苯乙烯精制塔操作压力为≤ 60mmHg、苯乙烯精制塔塔顶温度25-65℃、苯乙烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用异戊二烯脱轻塔、异戊二烯精制塔对湿异戊二烯进行预处理,预处理过程设置异戊二烯脱轻塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯脱轻塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯脱轻塔塔釜温度30-60℃、异戊二烯精制塔操作压力 0-0.09MPa、异戊二烯精制塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯精制塔塔釜温度 30-70℃;依次利用丁二烯水洗塔、丁二烯脱轻塔和丁二烯脱重塔对粗丁二烯进行预处理,设置丁二烯水洗塔界面10--60%、丁二烯水洗塔顶压力 0.035--0.55MPa、丁二烯脱轻塔操作压力0.20--0.40MPa、丁二烯脱轻塔塔顶温度25--45℃、丁二烯脱轻塔塔釜温度30--50℃、丁二烯脱重塔操作压力 0.20--0.40MPa、丁二烯脱重塔塔顶温度30--50℃、丁二烯脱重塔塔釜温度30--60℃。
优选的,所述步骤(2)中阴离子聚合反应工艺采用的引发剂为烷基锂,终止剂为水、醇类、酚类或氢气,聚合反应温度为40~110℃、压力为0~0.7MPa;所述加氢反应工艺采用的加氢催化剂为有机酸镍和烷基铝的混合物或茂钛催化剂与烷基锂的混合物,反应温度为60~120℃、压力为1~5MPa。
优选的,所述步骤(2)中阴离子聚合反应产物包括三嵌段、二嵌段线型共聚物或星形嵌段共聚物,分子量为10000~300000,制备得到的苯乙烯类热塑性弹性胶液的质量浓度为10%~20%。
优选的,所述步骤(3)中苯乙烯类热塑性弹性胶液包括SIS、SBS、SEPS 或SEBS胶液其中的一种或多种。
优选的,所述步骤(3)中苯乙烯类热塑性弹性胶液包括SIS胶液和SEPS 胶液。
优选的,所述步骤(4)中掺混后的胶液与加入的增粘剂、增塑剂和抗氧化剂之间的质量比为60~85:10~30:3~20:0.01~0.1,配制温度为50~80℃,配制压力为0~0.3MPa。
优选的,所述步骤(4)中掺混后的胶液与加入的增粘剂、增塑剂和抗氧化剂之间的质量比为70~80:15~20:5~10:0.02~0.05。
优选的,所述步骤(4)中使用的增粘剂包括石油树脂和天然树脂,所述石油树脂包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9共聚石油树脂、氢化C5石油树脂或氢化C9石油树脂中的一种或多种,所述天然树脂包括松香树脂、萜烃树脂、氢化松香树脂或氢化萜烃树脂中的一种或多种;所述的增塑剂包括环烷油或聚丁烯油;所述的抗氧剂包括受阻酚类和/或亚磷酸酯类,所述受阻酚类抗氧剂包括1010、1076、264或245中的一种或多种,所述亚磷酸酯类抗氧剂包括168或626。
优选的,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧剂。
优选的,所述步骤(5)中脱挥处理温度为50~200℃、压力为-0.1~0.1MPa。
优选的,所述步骤(5)中脱挥处理温度为80~170℃,脱挥处理在真空条件下进行。
优选的,所述步骤(6)采用的冷却方式包括空气冷却、水冷却或油冷却;制得的成品形态为块状、枕头包状或颗粒状。
优选的,所述步骤(6)中采用的冷却方式为水冷却。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种生产热熔压敏胶的一体化装置,将制备胶液和制备压敏胶的装置组合到一起;同时还提供了一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,是利用上述一体化装置,所以能够省去水析法凝聚过程、弹性体挤压脱水、制粒、干燥以及颗粒熔融的过程,从而可以实现节省能耗、加快生产效率的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为生产热熔压敏胶的一体化装置结构示意图;
图2为苯乙烯精制装置的结构示意图;
图3为异戊二烯精制装置的结构示意图;
图4为丁二烯精制装置的结构示意图;
图5为聚合釜的结构示意图;
图6为聚合釜和加氢釜的结构示意图;
图7为掺混罐的结构示意图;
图8为配制釜的结构示意图;
图9为双螺杆脱挥装置的结构示意图。
在图中:
1为预处理装置;
11为苯乙烯预处理装置,111湿苯乙烯储罐、112苯乙烯精制装置、113 干苯乙烯缓冲罐、114苯乙烯残液罐;1121为苯乙烯精馏塔、1122第一干燥塔、1123为第二干燥塔、1124为粗苯乙烯入口、1125为苯乙烯塔冷凝器、1126 为苯乙烯塔再沸器、1127为苯乙烯残液泵、1128为干苯乙烯泵、1129为苯乙烯塔釜液泵;
12为异戊二烯预处理装置,121为湿异戊二烯储罐、122为异戊二烯精制装置、123为干异戊二烯缓冲罐、为124异戊二烯残液罐;1221为异戊二烯脱轻塔、1222为异戊二烯精制塔、1223为粗异戊二烯入口、1224为异戊二烯脱轻塔冷凝器、1225为异戊二烯脱轻塔再沸器、1226为异戊二烯脱轻釜液泵、 1227为异戊二烯精制塔冷凝器、1228为异戊二烯精制塔再沸器、1229为异戊二烯精制塔釜液泵;
13为丁二烯预处理装置,131为粗丁二烯储罐、132为丁二烯精制装置、 133为精丁二烯缓冲罐、134为丁二烯残液罐;1321为丁二烯水洗塔、1322 为丁二烯脱轻塔、1323为丁二烯脱重塔、1324为软化水入口、1325为粗丁二烯入口、1326为丁二烯脱轻塔冷凝器、1327为丁二烯脱轻塔再沸器、1328 为丁二烯脱轻塔釜液泵、1329为丁二烯脱重塔冷凝器、13210为丁二烯脱重塔再沸器、13211为丁二烯脱重塔釜液泵;
2为反应装置;21为聚合釜、22为加氢釜、211为反应器、212为溶剂预热器、213为聚合釜出料泵、214为第一夹套、215为第一内冷管、216为第一多层搅拌器、217为偶合剂入料口、218为干苯乙烯入料口、219为反应单体入口,221为第二夹套、222为第二内冷管、223为第二多层搅拌器、224 为加氢催化剂入料口、225为氢气入口、226为废气出口、227为加氢釜出口;
3为掺混罐;31为混合罐、32为掺混罐出料泵、33为掺混罐过滤器、34 为掺混罐搅拌装置、35为掺混罐入料口;
4为配制釜;41为配制釜搅拌装置、42为添加剂入口、43为配制釜入料口、44为配制釜出料泵、46为配制釜过滤器;
5为脱挥装置;51为双螺杆预热器、52为双螺杆浓缩器、53为双螺杆脱挥机、54为第一冷凝器、55为第二冷凝器;
6为冷却装置;7为包装装置;
8为湿溶剂预处理装置、81为湿溶剂储罐、82为溶剂精制装置、83为干溶剂储罐、84为溶剂残液罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-9所示,一种生产热熔压敏胶的一体化装置,包括预处理装置1、反应装置、掺混罐、配制釜、脱挥装置、冷却装置和包装装置;
预处理装置1包括苯乙烯预处理装置11、异戊二烯预处理装置12和丁二烯预处理装置,苯乙烯预处理装置11下游连通反应装置,异戊二烯预处理装置12下游连通反应装置,丁二烯预处理装置下游连通反应装置;
反应装置下游连通掺混罐;
掺混罐下游连通配制釜;
配制釜下游连通脱挥装置;
脱挥装置下游连通冷却装置;
冷却装置下游连通包装装置。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明提供的生产热熔压敏胶的一体化装置能够实现生产苯乙烯类热塑性弹性胶液以及由胶液混合后加入改性剂制备得到热熔压敏胶的过程;将制备胶液和制备压敏胶的装置组合到一起,省去了胶液冷却、固化、制粒以及颗粒熔融的过程,从而可以实现节省能耗、加快生产效率的技术效果。
为了进一步的优化技术方案,苯乙烯预处理装置11包括湿苯乙烯储罐 111、苯乙烯精制装置112、干苯乙烯缓冲罐113和苯乙烯残液罐114;湿苯乙烯储罐111下游连通苯乙烯精制装置112;苯乙烯精制装置112对湿苯乙烯进行精制,制备得到的干苯乙烯通过管路输送至干苯乙烯缓冲罐113,同时产生的苯乙烯残液通过管路输送至苯乙烯残液罐114。
为了进一步的优化技术方案,苯乙烯精制装置112包括苯乙烯精馏塔 1121、第一干燥塔1122和第二干燥塔1123;
苯乙烯精馏塔1121设有粗苯乙烯入口1124、苯乙烯精馏塔出口、苯乙烯塔冷凝器1125、苯乙烯塔再沸器1126和苯乙烯残液泵1127;粗苯乙烯入口 1124设置于苯乙烯精馏塔1121的侧壁;苯乙烯精馏塔出口设置于苯乙烯精馏塔1121的侧壁,苯乙烯精馏塔出口通过干苯乙烯泵1128和管路与第一干燥塔1122连通;苯乙烯塔冷凝器1125设置于苯乙烯精馏塔1121的顶端,苯乙烯塔冷凝器1125入口与苯乙烯精馏塔1121的顶面连通,苯乙烯塔冷凝器1125 出口通过管路与苯乙烯残液罐114连通,苯乙烯塔冷凝器1125的出口与苯乙烯精馏塔1121的侧面连通;苯乙烯塔再沸器1126设置于苯乙烯精馏塔1121 的底端,苯乙烯塔再沸器1126的入口通过苯乙烯塔釜液泵1129与苯乙烯精馏塔1121底面连通,苯乙烯塔再沸器1126的出口与苯乙烯精馏塔1121侧面连通;苯乙烯残液泵1127一端与苯乙烯精馏塔1121连通,另一端与苯乙烯残液罐114的底面连通;
第一干燥塔1122底端设置第一干燥塔1122入口,第一干燥塔1122入口通过干苯乙烯泵1128和管路与苯乙烯精馏塔出口连通;第一干燥塔1122顶端设置第一干燥塔1122出口,第一干燥塔1122出口与第二干燥塔1123连通;
第二干燥塔1123底端设置第二干燥塔1123入口,第二干燥塔1123入口与第一干燥塔1122出口连通;第二干燥塔1123顶端设置第二干燥塔1123出口,第二干燥塔1123出口与干苯乙烯缓冲罐113连通。
为了进一步的优化技术方案,异戊二烯预处理装置12包括湿异戊二烯储罐121、异戊二烯精制装置122、干异戊二烯缓冲罐123和异戊二烯残液罐124;湿异戊二烯储罐121下游连通异戊二烯精制塔;异戊二烯精制装置122对湿异戊二烯进行精制,制备得到的干异戊二烯通过管路输送至干异戊二烯缓冲罐123,同时产生的异戊二烯残液通过管路输送至异戊二烯残液罐124。
为了进一步的优化技术方案,异戊二烯精制装置122包括异戊二烯脱轻塔1221和异戊二烯精制塔1222;
异戊二烯脱轻塔1221设有粗异戊二烯入口1223、异戊二烯脱轻塔冷凝器 1224和异戊二烯脱轻塔再沸器1225和异戊二烯脱轻釜液泵1229;粗异戊二烯入口1223设置于异戊二烯脱轻塔1221的侧壁,粗异戊二烯入口1223与湿异戊二烯储罐121连通;异戊二烯脱轻塔冷凝器1224设置于异戊二烯脱轻塔 1221的顶端,异戊二烯脱轻塔冷凝器1224的入口与异戊二烯脱轻塔1221的顶面连通,异戊二烯脱轻塔冷凝器1224的出口与异戊二烯残液罐124连通,异戊二烯脱轻塔冷凝器1224的出口与异戊二烯脱轻塔1221的侧面连通;异戊二烯脱轻塔再沸器1225设置于异戊二烯脱轻塔1221的底端,异戊二烯脱轻塔再沸器1225的入口与异戊二烯脱轻塔1221底面连通,异戊二烯脱轻塔再沸器1225的出口与异戊二烯脱轻塔1221的侧面连通;通过异戊二烯脱轻塔釜液泵1226和管路将异戊二烯脱轻塔1221的底面与异戊二烯精制塔1222 连通;
异戊二烯精制塔1222设有异戊二烯精制塔入口、异戊二烯精制塔冷凝器 1227和异戊二烯精制塔再沸器1228和异戊二烯精制塔釜液泵1229;异戊二烯精制塔入口设置于异戊二烯精制塔1222的侧壁,异戊二烯精制塔入口与异戊二烯脱轻塔釜液泵1226连通;异戊二烯精制塔冷凝器1227设置于异戊二烯精制塔1222的顶端,异戊二烯精制塔冷凝器1227的入口与异戊二烯精制塔1222的顶面连通,异戊二烯精制塔冷凝器1227的出口与异戊二烯残液罐 124连通,且异戊二烯精制塔冷凝器1227的出口与异戊二烯精制塔1222的侧面连通;异戊二烯精制塔再沸器1228设置于异戊二烯精制塔1222的底端,异戊二烯精制塔再沸器1228的入口与异戊二烯精制塔1222的底面连通,异戊二烯精制塔再沸器1228的出口与异戊二烯精制塔1222侧面连通;异戊二烯精制塔釜液泵1229将异戊二烯精制塔的底面与干异戊二烯缓冲罐123。
为了进一步的优化技术方案,丁二烯预处理装置13包括粗丁二烯储罐131、丁二烯精制装置132、精丁二烯缓冲罐133和丁二烯残液罐134;粗丁二烯储罐131下游连通丁二烯精制装置132;丁二烯精制装置132对粗丁二烯进行精制,制备得到的精丁二烯通过管路输送至精丁二烯缓冲罐133,同时产生的丁二烯残液通过管路输送至丁二烯残液罐134。
为了进一步的优化技术方案,丁二烯精制装置132包括丁二烯水洗塔 1321、丁二烯脱轻塔1322和丁二烯脱重塔1323;
丁二烯水洗塔1321设有软化水入口1324、粗丁二烯入口1325、污水出口和水洗塔出口;软化水入口1324设置于丁二烯水洗塔1321顶部的侧壁,软化水入口1324用于通入软化水;粗丁二烯入口1325设置于丁二烯水洗塔 1321底部的侧壁,粗丁二烯入口1325通过管路与粗丁二烯储罐131连通;污水出口设置于丁二烯水洗塔1321的底面;水洗塔出口设置于丁二烯水洗塔的顶面,水洗塔出口通过管路与丁二烯脱轻塔1322连通;
丁二烯脱轻塔1322设有丁二烯脱轻塔冷凝器1326、丁二烯脱轻塔再沸器 1327和丁二烯脱轻塔釜液泵1328;丁二烯脱轻塔冷凝器1326设置于丁二烯脱轻塔1322顶端,丁二烯脱轻塔冷凝器1326的入口与丁二烯脱轻塔1322顶面连通,丁二烯脱轻塔冷凝器1326出口分别与丁二烯脱轻塔1322侧面和丁二烯残液罐134连通;丁二烯脱轻塔再沸器1327设置于丁二烯脱轻塔1322 的底端,丁二烯脱轻塔再沸器1327入口与丁二烯脱轻塔1322底面连通,丁二烯脱轻塔再沸器1327与丁二烯脱轻塔1322侧面连通;通过丁二烯脱轻塔釜液泵1328和管路将丁二烯脱轻1322塔底面与丁二烯脱重塔1323连通;
丁二烯脱重塔1323设有丁二烯脱重塔冷凝器1329、丁二烯脱重塔再沸器 13210和丁二烯脱重塔釜液泵13211;丁二烯脱重塔冷凝器1329设置于丁二烯脱重塔1323顶端,丁二烯脱重塔冷凝器1329的入口与丁二烯脱重塔1323 顶面连通,丁二烯脱重塔冷凝器1329出口分别与丁二烯脱重塔1323的侧面和精丁二烯缓冲罐133连通;丁二烯脱重塔再沸器13210设置于丁二烯脱重塔1323的底端,丁二烯脱重塔再沸器13210的入口与丁二烯脱重塔1323底面连通,丁二烯脱重塔再沸器13210的出口与丁二烯脱重塔1323侧面连通;丁二烯脱重塔釜液泵13211一端与丁二烯脱重塔1323底面连通,另一端与精丁二烯缓冲罐133连通。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明包括苯乙烯预处理装置11、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置12,可以根据不同的生产需要对苯乙烯、丁二烯或异戊二烯进行预处理,从而可以满足生产过程的需要,将苯乙烯预处理装置11、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置12分别与反应装置连通,可以实现连续化生产,符合实际生产需要。
为了进一步的优化技术方案,反应装置包括聚合釜,聚合釜分别与苯乙烯预处理装置11、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置12通过管路连接,聚合釜下游连通掺混罐。
为了进一步的优化技术方案,聚合釜21包括反应器211、溶剂预热器212 和聚合釜出料泵213;
反应器211外部包设有第一夹套214,反应器内部设有第一内冷管215 和第一多层搅拌器216,第一多层搅拌器216与反应器211同轴设置,第一多层搅拌器216设置于第一内冷管215底面;反应器211顶面设有调节剂入料口、活化剂入料口、终止剂入料口、干溶剂入料口和干苯乙烯入料口218,干苯乙烯入料口与干苯乙烯缓冲罐113连通;反应器211侧面设置偶合剂入料口217,反应器211的侧面设置反应单体入口219,反应单体入口219与精丁二烯缓冲罐133或干异戊二烯缓冲罐123连通,反应器211底面设置聚合釜出料口;
溶剂预热器212用于对干溶剂进行预热处理,溶剂预热器212入口通入干溶剂,溶剂预热器212出口与干溶剂入料口连通;
聚合釜出料泵213一端连通聚合釜出料口,另一端连通掺混罐3。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的反应装置仅包括聚合釜,在聚合釜以苯乙烯和丁二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或以苯乙烯和异戊二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,制备得到的产物都属于苯乙烯类热塑性弹性体,可以作为热熔压敏胶的原料。
为了进一步的优化技术方案,反应装置包括聚合釜21和加氢釜22;
聚合釜21分别与苯乙烯预处理装置11、丁二烯预处理装置13和异戊二烯预处理装置12通过管路连接,聚合釜21下游连通加氢釜22;
加氢釜22下游连通掺混罐3。
为了进一步的优化技术方案,聚合釜21包括反应器211、溶剂预热器212 和聚合釜出料泵213;
反应器211外部包设有第一夹套214,反应器内部设有第一内冷管215 和第一多层搅拌器216,第一多层搅拌器216与反应器211同轴设置,第一多层搅拌器216设置于第一内冷管215底面;反应器211顶面设有调节剂入料口、活化剂入料口、终止剂入料口、干溶剂入料口和干苯乙烯入料口218,干苯乙烯入料口与干苯乙烯缓冲罐113连通;反应器211侧面设置偶合剂入料口217,反应器211的侧面设置反应单体入口219,反应单体入口219与精丁二烯缓冲罐133或干异戊二烯缓冲罐123连通,反应器211底面设置聚合釜出料口;
溶剂预热器212用于对干溶剂进行预热处理,溶剂预热器212入口通入干溶剂,溶剂预热器212出口与干溶剂入料口连通;
聚合釜出料泵213一端连通聚合釜出料口,另一端连通加氢釜22。
为了进一步的优化技术方案,加氢釜22外部包设有第二夹套221,加氢釜22内部设有第二内冷管222和第二多层搅拌器223,第二多层搅拌器223 与加氢釜22同轴设置,第二多层搅拌器223设置于第二内冷管222的底面;加氢釜22顶面设置加氢催化剂入料口224、聚合物原料入料口和废气出口 226,聚合物原料入料口与聚合釜出料泵213连通;加氢釜22侧面设置氢气入口225;加氢釜22底面设置加氢釜出料口227,加氢釜出料口227与掺混罐4通过管路连通。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的反应装置包括聚合釜和加氢釜,在聚合釜加入苯乙烯和丁二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯- 丁二烯嵌段共聚物,再通入加氢釜进行加氢反应制备得到氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物;或者在聚合釜加入苯乙烯和异戊二烯为原料经过聚合反应制备得到苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,再通入加氢釜进行加氢反应制备得到氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。制备得到的产物都属于苯乙烯类热塑性弹性体,可以作为热熔压敏胶的原料直接进行熔融状态下的混合。
为了进一步的优化技术方案,掺混罐3包括一个或多个带搅拌的混合罐 31、掺混罐出料泵32和掺混罐过滤器33;混合罐31通过管路并联连接,混合罐31内部同轴设置掺混罐搅拌装置34,混合罐31靠近顶面的侧面设置掺混罐入料口35,掺混罐入料口35与聚合釜出料口或加氢釜出料口连通,混合罐31的侧面设置掺混罐出料口,掺混罐出料口与掺混罐出料泵32通过管路连通;掺混罐出料泵32下游连通掺混罐过滤器33;掺混罐过滤器33下游连通配制釜4。
为了进一步的优化技术方案,配制釜4内部同轴设置配制釜搅拌装置41;配制釜4顶面设置添加剂入口42和配制釜入料口43,配制釜入料口43通过管路与掺混罐过滤器33连通;配制釜4底面设置配制釜出料口,配制釜出料口与配制釜出料泵44通过管路连接,配制釜出料泵44与配制釜过滤器45通过管路连接,配制釜过滤器45与脱挥装置5连通。
为了进一步的优化技术方案,脱挥装置5包括釜式脱挥装置、单螺杆脱挥装置、双螺杆脱挥装置或薄膜闪蒸脱挥装置。
为了进一步的优化技术方案,双螺杆脱挥装置包括双螺杆预热器51、双螺杆浓缩器52、双螺杆脱挥机53、第一冷凝器54和第二冷凝器55,双螺杆预热器51与配制釜过滤器45通过管路连接,双螺杆预热器51下游连通双螺杆浓缩器52;双螺杆浓缩器52与第一冷凝器54连通使产生的气相溶剂通过第一冷凝器54得到湿溶剂,双螺杆浓缩器52下游连通双螺杆脱挥机53;双螺杆脱挥机53与第二冷凝器55连通使产生的气相溶剂通过第二冷凝器55得到湿溶剂,双螺杆脱挥机53下游连通冷却装置6,冷却装置6下游连通包装装置7。
为了进一步的优化技术方案,还包括湿溶剂预处理装置,湿溶剂预处理装置8包括湿溶剂储罐81、溶剂精制装置82、干溶剂储罐83和溶剂残液罐 84;湿溶剂储罐81用于储存湿溶剂,湿溶剂储罐81与分别与第一冷凝器54 和第二冷凝器44连通,湿溶剂储罐81下游连通溶剂精制装置82;溶剂精制装置82对湿溶剂进行精制,产生的干溶剂通过管道输送至干溶剂储罐83,产生的溶剂残液通过管道输送至溶剂残液罐84;干溶剂储罐83下游连通溶剂预热器212。
实施例2
本发明还提供了一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,采用实施例1一种生产热熔压敏胶的一体化装置,具体包括如下步骤:
(1)原料预处理:
对生产过程需要的苯乙烯、异戊二烯、丁二烯进行预处理,脱除其中水分和杂质;依次使用苯乙烯精制塔、第一干燥塔和第二干燥塔对湿苯乙烯进行预处理,预处理过程设置苯乙烯精制塔操作压力为≤60mmHg、苯乙烯精制塔塔顶温度25-65℃、苯乙烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用异戊二烯脱轻塔、异戊二烯精制塔对湿异戊二烯进行预处理,预处理过程设置异戊二烯脱轻塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯脱轻塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯脱轻塔塔釜温度30-60℃、异戊二烯精制塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯精制塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用丁二烯水洗塔、丁二烯脱轻塔和丁二烯脱重塔对粗丁二烯进行预处理,设置丁二烯水洗塔界面10--60%、丁二烯水洗塔顶压力0.035--0.55MPa、丁二烯脱轻塔操作压力0.20--0.40MPa、丁二烯脱轻塔塔顶温度25--45℃、丁二烯脱轻塔塔釜温度30--50℃、丁二烯脱重塔操作压力0.20--0.40MPa、丁二烯脱重塔塔顶温度 30--50℃、丁二烯脱重塔塔釜温度30--60℃。
(2)反应工序:
利用反应原料,采用阴离子聚合反应工艺、加氢反应工艺制备得到SIS、 SBS、SEPS或SEBS胶液;采用的引发剂为烷基锂,终止剂为水、醇类、酚类或氢气,聚合反应温度为40~110℃、压力为0~0.7MPa;加氢反应工艺采用的加氢催化剂为有机酸镍和烷基铝的混合物或茂钛催化剂与烷基锂的混合物,反应温度为60~120℃、压力为1~5MPa;
(3)掺混工序:
将步骤(2)制备得到的苯乙烯类热塑性弹性胶液投入掺混罐混合,得到掺混后的胶液;其中苯乙烯类热塑性弹性胶液包括SIS、SBS、SEPS或SEBS胶液其中的一种或多种;
(4)配制工序:
将上述掺混后的胶液与增粘剂、增塑剂及抗氧剂混合,制备得到含有溶剂的热熔压敏胶;掺混后的胶液与加入的增粘剂、增塑剂和抗氧化剂之间的质量比为60~85:10~30:3~20:0.01~0.1,温度为50~80℃,压力为0~0.3MPa。
(5)脱挥工序:
将上述制备得到的含有溶剂的热熔压敏胶脱挥装置进行脱挥处理,脱除的溶剂返回反应工序、循环使用,制备得到不含溶剂的热熔压敏胶;脱挥处理温度为50~200℃、压力为-0.1~0.1MPa。
(6)后处理工序:
对上述制备得到的不含溶剂的热熔压敏胶进行出料、冷却、包装制备得到最终的热熔压敏胶;采用的冷却方式包括空气冷却、水冷却或油冷却;制得的成品形态为块状、枕头包状或颗粒状。
上述优选技术方案的有益效果是:本发明提供的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法是利用一种生产热熔压敏胶的一体化装置进行生产,将苯乙烯类热塑性弹性体的制备过程与热熔压敏胶的制备过程整体结合,简化制备流程,直接将制备得到的苯乙烯类热塑性弹性体胶液用于压敏胶的制备过程,省略了冷却、制粒、再熔融的过程,节省能耗和成本。
为了进一步的优化技术方案,步骤(4)中使用的增粘剂包括石油树脂和天然树脂,石油树脂包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9共聚石油树脂、氢化C5石油树脂或氢化C9石油树脂中的一种或多种,天然树脂包括松香树脂、萜烃树脂、氢化松香树脂或氢化萜烃树脂中的一种或多种;增塑剂包括环烷油或聚丁烯油;抗氧剂包括受阻酚类和/或亚磷酸酯类,受阻酚类抗氧剂包括1010、1076、264或245中的一种或多种,亚磷酸酯类抗氧剂包括168 或626。
为了进一步的优化技术方案,抗氧剂包括受阻酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧剂。
为了进一步的优化技术方案,步骤(5)中脱挥处理温度为80~170℃,脱挥处理在真空条件下进行。
为了进一步的优化技术方案,步骤(6)中采用的冷却方式为水冷却的方式。
实施例3
本发明还提供了一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,采用实施例1一种生产热熔压敏胶的一体化装置,具体包括如下步骤:
(1)原料预处理:
对生产过程需要的苯乙烯、异戊二烯,脱除其中水分和杂质;依次使用苯乙烯精制塔、第一干燥塔和第二干燥塔对湿苯乙烯进行预处理,预处理过程设置苯乙烯精制塔操作压力为≤60mmHg、苯乙烯精制塔塔顶温度25-65℃、苯乙烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用异戊二烯脱轻塔、异戊二烯精制塔对湿异戊二烯进行预处理,预处理过程设置异戊二烯脱轻塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯脱轻塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯脱轻塔塔釜温度30-60℃、异戊二烯精制塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯精制塔塔顶温度 30-50℃、异戊二烯精制塔塔釜温度30-70℃。
(2)反应工序:
将预处理完的苯乙烯和异戊二烯按照摩尔比为15:85投入聚合反应釜进行聚合反应,采用环己烷作为溶剂,生成100%三嵌段线性聚合物SIS胶液,分子量为11~12万、MI值为10g/10min;采用的引发剂为烷基锂,终止剂为水、醇类、酚类或氢气,聚合反应温度为40~110℃、压力为0~0.7MPa。
(3)掺混工序:
将步骤(2)制备得到的苯乙烯类热塑性弹性胶液投入掺混罐混合,得到掺混后的胶液;
(4)配制工序:
分别称取质量百分数为75%的SIS胶液、7.5%的环烷油、10%的C5加氢石油树脂、7.5%的松香树脂、0.015%抗氧剂1010和0.03%的抗氧剂168,将上述掺混后的胶液与增粘剂、增塑剂及抗氧剂混合,制备得到含有溶剂的热熔压敏胶;其中混合温度为50~80℃、压力为0~0.3MPa。
(5)脱挥工序:
将上述制备得到的含有溶剂的热熔压敏胶脱挥装置进行脱挥处理,脱除的溶剂返回反应工序、循环使用,制备得到不含溶剂的热熔压敏胶;脱挥处理温度为50~200℃、压力为-0.1~0.1MPa。
(6)后处理工序:
对上述制备得到的不含溶剂的热熔压敏胶进行出料、冷却、包装制备得到最终的热熔压敏胶;采用的冷却方式包括空气冷却、水冷却或油冷却;制得的成品形态为块状、枕头包状或颗粒状。
实施例4
将实施例3中苯乙烯和异戊二烯的摩尔比替换为30:70,生成100%三嵌段线性聚合物SIS胶液、分子量为7~9万、MI值为12g/10min;其他实验条件不变。
实施例5
将实施例3中苯乙烯和异戊二烯的摩尔比替换为15:70,生成50%三嵌段线性聚合物SIS及50%二嵌段线性聚合物SIS胶液、三嵌段线性聚合物SIS 分子量为13~14万、二嵌段线性聚合物SIS分子量为8~9万、混合物MI值为 12g/10min;其他实验条件不变。
实施例6
将实施例3中采用的聚合反应原料替换为摩尔比为40:60的苯乙烯和丁二烯,生成100%三嵌段线性聚合物胶液SBS、分子量为6~7万、MI值为 10g/10min;其他实验条件不变。
实施例7
将实施例1中制备得到的SIS胶液进行加氢反应制备得到SEPS胶液;加氢反应工艺采用的加氢催化剂为有机酸镍和烷基铝的混合物或茂钛催化剂与烷基锂的混合物,反应温度为60~120℃、压力为1~5MPa;其他实验条件不变。
实施例8
将实施例6中制备得到的SBS胶液进行加氢反应制备得到SEBS胶液;加氢反应工艺采用的加氢催化剂为有机酸镍和烷基铝的混合物或茂钛催化剂与烷基锂的混合物,反应温度为60~120℃、压力为1~5MPa;其他实验条件不变。
对上述实施例3~8制备得到的热熔压敏胶进行产品性能测试,结果如下表1所示,其中对比例是以苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)为主要原材料采用传统生产工艺生产制备得到的热熔压敏胶。
表1
由上述数据可以明显得知,相比于对比例本发明实施例3~8制备得到的热熔压敏胶颜色透亮,且熔融粘度高、初粘力和持粘力强,剥离强度高,说明本发明制备得到的热熔压敏胶使用性能优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种生产热熔压敏胶的一体化装置,其特征在于,包括预处理装置、反应装置、掺混罐、配制釜、脱挥装置、冷却装置和包装装置;
所述预处理装置包括苯乙烯预处理装置、异戊二烯预处理装置和丁二烯预处理装置,所述苯乙烯预处理装置下游连通所述反应装置,所述异戊二烯预处理装置下游连通所述反应装置,所述丁二烯预处理装置下游连通所述反应装置;
所述反应装置下游连通所述掺混罐;
所述掺混罐下游连通所述配制釜;
所述配制釜下游连通所述脱挥装置;
所述脱挥装置下游连通所述冷却装置;
所述冷却装置下游连通所述包装装置。
2.根据权利要求1所述的一种生产热熔压敏胶的一体化装置,其特征在于,所述反应装置包括聚合釜,所述聚合釜分别与所述苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置通过管路连接,所述聚合釜与所述掺混罐通过管路连接。
3.根据权利要求1所述的一种生产热熔压敏胶的一体化装置,其特征在于,所述反应装置包括聚合釜和加氢釜;
所述聚合釜分别与所述所述苯乙烯预处理装置、丁二烯预处理装置和异戊二烯预处理装置通过管路连接,所述聚合釜与所述加氢釜通过管路连接;
所述加氢釜与所述掺混罐通过管路连接。
4.一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,采用如权利要求1-3任意一项所述的一种生产热熔压敏胶的一体化装置,具体包括如下步骤:
(1)原料预处理:
分对湿苯乙烯、湿异戊二烯和粗丁二烯进行预处理,脱除其中的水分和杂质,制备得到干苯乙烯、干异戊二烯和精丁二烯;
(2)反应工序:
利用干苯乙烯、干异戊二烯和精丁二烯,采用阴离子聚合反应工艺、加氢反应工艺制备得到苯乙烯类热塑性弹性胶液;
(3)掺混工序:
将步骤(2)制备得到的苯乙烯类热塑性弹性胶液投入掺混罐混合,得到掺混后的胶液;
(4)配制工序:
将上述掺混后的胶液与增粘剂、增塑剂及抗氧剂混合,制备得到含有溶剂的热熔压敏胶;
(5)脱挥工序:
将上述含有溶剂的热熔压敏胶在脱挥装置进行脱挥处理,脱除的溶剂返回反应工序、循环使用,制备得到不含溶剂的热熔压敏胶;
(6)后处理工序:
对上述不含溶剂的热熔压敏胶进行出料、冷却、包装制备得到最终的热熔压敏胶。
5.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(1)中依次使用苯乙烯精制塔、第一干燥塔和第二干燥塔对湿苯乙烯进行预处理,预处理过程设置苯乙烯精制塔操作压力为≤60mmHg、苯乙烯精制塔塔顶温度25-65℃、苯乙烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用异戊二烯脱轻塔、异戊二烯精制塔对湿异戊二烯进行预处理,预处理过程设置异戊二烯脱轻塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯脱轻塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯脱轻塔塔釜温度30-60℃、异戊二烯精制塔操作压力0-0.09MPa、异戊二烯精制塔塔顶温度30-50℃、异戊二烯精制塔塔釜温度30-70℃;依次利用丁二烯水洗塔、丁二烯脱轻塔和丁二烯脱重塔对粗丁二烯进行预处理,设置丁二烯水洗塔界面10--60%、丁二烯水洗塔顶压力0.035--0.55MPa、丁二烯脱轻塔操作压力0.20--0.40MPa、丁二烯脱轻塔塔顶温度25--45℃、丁二烯脱轻塔塔釜温度30--50℃、丁二烯脱重塔操作压力0.20--0.40MPa、丁二烯脱重塔塔顶温度30--50℃、丁二烯脱重塔塔釜温度30--60℃。
6.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(2)中阴离子聚合反应工艺采用的引发剂为烷基锂,终止剂为水、醇类、酚类或氢气,聚合反应温度为40~110℃、压力为0~0.7MPa;所述加氢反应工艺采用的加氢催化剂为有机酸镍和烷基铝的混合物或茂钛催化剂与烷基锂的混合物,反应温度为60~120℃、压力为1~5MPa。
7.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(3)中苯乙烯类热塑性弹性胶液包括SIS、SBS、SEPS或SEBS胶液其中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(4)中掺混后的胶液与加入的增粘剂、增塑剂和抗氧化剂之间的质量比为60~85:10~30:3~20:0.01~0.1,配制温度为50~80℃,配制压力为0~0.3MPa。
9.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(5)中脱挥处理温度为50~200℃、压力为-0.1~0.1MPa。
10.根据权利要求4所述的一种利用苯乙烯类热塑性弹性体生产热熔压敏胶的方法,其特征在于,所述步骤(6)采用的冷却方式包括空气冷却、水冷却或油冷却;制得的成品形态为块状、枕头包状或颗粒状。
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